清初的东北地区，指南到山海关外，北越过外兴安岭，东到海并包括库页岛在内的广大地区，是满洲兴起的故地。

顺治元年（1644年），顺治皇帝决定把都城由盛京迁往北京。临行之前，他让正黄旗内大臣何洛会担任留守盛京总管，统领八旗兵镇守即将空旷的盛京等处。第二年，又确定了盛京的陪都地位。

顺治三年（1646年），盛京内大臣改为昂邦章京（满语，总管的意思），由叶克书充任。顺治七年（1650年）冬，俄国派遣哥萨克（流散的各族人）兵侵入黑龙江流域，攻占了黑龙江北达斡尔人的城堡雅克萨，以此为据点扩大侵略。两年之后，俄国雅库次克官员公然向清朝提出侵占黑龙江土地的无理要求。这时，清军主力集中在江南作战，于是连年分兵北上进行抗击，并且在多处地方不断击败哥萨克侵略军。顺治十年（1653年），又任命沙尔虎达为昂邦章京，镇守宁古塔地方，用来加强对黑龙江和乌苏里江流域的统治。宁古塔（今宁安）位于牡丹江上游，是一个军事重镇，清政府之前曾在此地设立驻防章京。这样，在东北地区就有了两个昂邦章京驻防。顺治十一年（1654年），清军收复了雅克萨城。到了顺治十七年（1660年），清军基本肃清了入侵的俄国哥萨克军。

康熙元年（1662年），改镇守盛京昂邦章京为镇守辽东等处将军，改镇守宁古塔昂邦章京为镇守宁古塔等处地方将军。又将黑龙江中上游以北的索伦、达斡尔人南迁到嫩江之滨，将黑龙江、乌苏里江和松花江下游的一些居民，迁移到牡丹江和松花江上游，以求安全。俄国侵略军向贝加尔湖以东出兵，侵占了蒙古茂明安部的牧地尼布楚，并在康熙四年（1665年）又一次侵占了雅克萨城，继续侵犯黑龙江流域。同年，清政府又改辽东将军为镇守奉天等处将军，副都统达都为首位奉天将军。

康熙帝亲政后，即面临着抗击俄国侵略，收复雅克萨城的任务。康熙十年（1671年），他在东巡盛京祭祖后，召见宁古塔将军巴海，让他对俄国要特别加以防范。随后，康熙皇帝下令将边地居住的各族人民进行军事编组，用来加强边防。康熙十五年（1676年），宁古塔将军移驻吉林乌拉，而在宁古塔设副都统。

康熙二十年（1681年），清政府平定“三藩”的战争基本结束，使康熙皇帝有精力将巩固统治的重点移向北方。第二年，康熙皇帝亲自来到吉林的松花江，考察形势。又派人前去侦察被俄国侵占的雅克萨城防地形和水陆交通，做收复这一地区的准备工作。康熙二十二年（1683年），康熙皇帝分原宁古塔将军西北辖地，增设镇守黑龙江等处将军，由原宁古塔副都统萨布素担任首位将军，率兵在爱珲驻防，统辖松花江左岸以北直到外兴安岭的广大地区，松花江右岸地区仍归宁古塔将军管辖。这样，东北地区便由黑龙江、宁古塔、奉天三名将军分兵驻防，掌管各自辖区内的军民事务。另外，为了保证军需供应的畅通，清政府又在瑷珲与吉林之间一千三百四十里的道路上，设立了十九个驿站。还派官员到吉林督造战舰，修治盛京与辽河、松花江、黑龙江的水上运输，以便向瑷珲运送粮草军械。

康熙二十四年（1685年）的春天，康熙帝见边防已逐渐稳固，决计出兵反击俄国侵略者，收复雅克萨城。于是他任命彭春为统帅，分水陆两路进攻雅克萨。清军用战舰封锁住江面，然后使用大炮攻城。城中俄军不敌，首领托尔布津出城乞降，发誓不再来雅克萨侵扰。康熙帝下令释放俄军俘虏六百多人回国。随后，清军焚毁雅克萨城堡，撤回瑷珲整休。俄军撤离后，盘踞在尼布楚的俄国统领伊万，又派遣托尔布津率兵返回雅克萨，筑城设防。

康熙二十五年（1686年）初，清军在萨布素、郎谈的率领下，再次围攻雅克萨，守城俄军无法抵挡。在这种形势下，俄国沙皇只好派使臣到北京，要求解雅克萨之围，进行边界谈判。于是，清军主动撤离雅克萨，中俄双方开始谈判前的准备。

康熙二十八年七月八日（1689年8月22日），中俄两国在尼布楚正式开始谈判。两国使团经过十六天的谈判交涉，在清政府作出重大让步的情况下，正式签署了《中俄尼布楚条约》，确定了中俄两国东段边界的走向：以额尔古纳河、石勒喀河、格尔必齐河及外兴安岭为界，黑龙江江以北，外兴安岭以南和乌苏里江以东，包括库页岛在内的广大地区，都归清朝所有。乌苏河以南、外兴安岭以北为待议地区（因为当时清朝还没有平定外蒙古，所以中段的界线无法划定）。俄国由此合法占有了贝加尔湖以东至尼布楚一带的原中国领土。

康熙二十九年（1690年），黑龙江将军驻地从瑷珲移到墨尔根（今嫩江），康熙三十八年（1699年）又移至卜奎（今齐齐哈尔）。

康熙五十一年（1712年），清政府又与朝鲜划定了边界，规定盛京与朝鲜之间，以鸭绿江、图门江为界，并在长白山天池南分水岭上树立石碑，作为标记。

雍正五年（1727年），清朝与俄国签订《中俄布连斯奇界约》和《恰克图条约》，划定了外蒙古与俄国西伯利亚之间的边界：东起额尔古纳河及其支流开拉哩河（今海拉尔河）相交处的阿巴该图，经恰克图（今俄罗斯境内的恰克图及蒙古境内的阿尔丹布拉克），西至唐努乌梁海沙宾达巴哈（一作沙必乃达巴汉，今俄罗斯西萨彦岭）。

乾隆二十二年（1757年），镇守宁古塔等处将军改称镇守吉林乌拉等处地方将军，简称吉林将军。

道光年间，俄国单方面破坏了《中俄尼布楚条约》，悍然出兵，将两国边界最东段乌第河以南一块待议地区占为己有。到了咸丰八年（1858年）第二次鸦片战争期间，俄国又趁机胁迫当时的黑龙江将军奕山签订《中俄瑷珲条约》，强行把黑龙江松花江左岸的大片中国领土割去，仅规定瑷珲（今黑龙江黑河市）对岸精奇里江以南的“江东六十四屯”仍由原住中国人永远居住，归清政府管理，乌苏里江以东至海，则划为中俄共管的地区。对这一不平等的条约，清政府当时虽然拒绝批准，但是在两年后的《中俄北京条约》中，却不得不被迫承认。《中俄北京条约》还进一步将乌苏里及松阿察二河越过兴凯湖到图们江口一线以东原中国领土划归俄国。第二年勘定边界，绘图立碑。光绪十二年（1886年）重勘，增立、改立了多处界碑，清政府又作了不少退让。

光绪二十六年（公元1900年）八国联军侵华，俄国占领东北，用烧杀手段驱赶中国居民，强占了江东六十四屯。

此外，鞑靼海峡东岸的库页岛本来是吉林三姓副都统辖境，但清朝只接受其“纳贡”，从来不加经营，以致在俄国和日本都侵入该岛后还一无所知。道光三十年（1850年）俄国进而宣布库页岛是它的领土。到了中俄两国订立《中俄北京条约》时，清政府竟然置此岛于不顾，实际上等于承认了俄国对该岛的占领。光绪元年（1875年），库页岛完全归入俄国手中。光绪三十一年（1905年）日俄战争后，俄国把北纬50°以南的该岛地区划归了日本。

由于日俄战争后，东北地区的情况变得日益复杂，光绪三十三年（1907年）四月二十日，清政府便将原来的奉天、吉林、黑龙江三将军的统辖地区，改立奉天、吉林、黑龙江三行省，俗称东三省，各设巡抚，又设东三省总督统辖。总督和奉天巡抚驻奉天府（今辽宁沈阳），吉林巡抚驻吉林府（今吉林省吉林市），黑龙江驻龙江府（今黑龙江齐齐哈尔）。三省的各自辖区由于内蒙古哲里木盟一些牧地的的划入，发生了一些变化。